Variations des fonctions associées

Ensemble de définition - Exercice 1

1 min
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Déterminer le domaine de définition DfD_{f} des fonctions suivantes :
Question 1

f(x)=x2132xf\left(x\right)=\frac{x^{2} -1}{3-2x}

Correction
ff est définie pour toutes les valeurs réelles sauf celles qui annulent le dénominateur de ff.
La valeur interdite est celle qui annule le dénominateur 32x3-2x.
Ainsi :
32x=03-2x=0 équivaut successivement à :
2x=3-2x=-3
x=32x=\frac{-3}{-2}
x=32x=\frac{3}{2} . Il en résulte donc que x=32x=\frac{3}{2} est la valeur interdite.
Le domaine de définition est :
Df=];32[]32;+[D_{f} =\left]-\infty ;\frac{3}{2} \right[\cup \left]\frac{3}{2} ;+\infty \right[
.
Question 2

f(x)=2x+4x23x+2f\left(x\right)=\frac{2x+4}{x^{2} -3x+2}

Correction
ff est définie pour toutes les valeurs réelles sauf celles qui annulent le dénominateur de ff.
Les valeurs interdites sont celles qui annulent le dénominateur x23x+2x^{2} -3x+2.
Résolvons x23x+2=0x^{2} -3x+2=0.
On reconnait une équation du second degré.
On va utiliser le discriminant.
Ainsi : Δ=(3)24×1×2\Delta =\left(-3\right)^{2} -4\times 1\times 2
Δ=98=1\Delta =9-8=1
Comme Δ>0\Delta >0 alors la fonction l'équation admet deux racines réelles distinctes notées x1x{}_{1} et x2x{}_{2} telles que :
  • x1=bΔ2ax{}_{1} =\frac{-b-\sqrt{\Delta } }{2a} ainsi x1=312×1x{}_{1} =\frac{3-\sqrt{1} }{2\times 1} d'où x1=1x{}_{1} =1
  • x2=b+Δ2ax{}_{2} =\frac{-b+\sqrt{\Delta } }{2a} ainsi x2=3+12×1x{}_{2} =\frac{3+\sqrt{1} }{2\times 1} d'où x2=2x{}_{2} =2
Il en résulte donc que x=1x=1 et x=2x=2 sont les valeurs interdites.
Le domaine de définition est :
Df=];1[]1;2[]2;+[D_{f} =\left]-\infty ;1\right[\cup \left]1;2\right[\cup \left]2;+\infty \right[
.
Question 3

f(x)=26xf\left(x\right)=\sqrt{2-6x}

Correction
La fonction ff est définie pour toutes les valeurs réelles qui rendent le radical positif ou nul.
Le radical correspond à l'expression qui est sous la racine carrée.
Dans notre cas, il faut que 26x02-6x\ge 0.
Ainsi :
26x02-6x\ge 0 équivaut successivement à :
6x2-6x\ge -2
x26x\le \frac{-2}{-6}
x13x\le \frac{1}{3}
Le domaine de définition est :
Df=];13]D_{f} =\left]-\infty ;\frac{1}{3} \right]
.
Question 4

f(x)=x25x+4f\left(x\right)=\sqrt{x^{2} -5x+4}

Correction
La fonction ffest définie pour toutes les valeurs réelles qui rendent le radical positif ou nul.
Le radical correspond à l'expression qui est sous la racine carrée.
Dans notre cas, il faut que x25x+40x^{2} -5x+4\ge 0.
Ainsi : Δ=(5)24×1×4\Delta =\left(-5\right)^{2} -4\times 1\times 4
Δ=2516=9\Delta =25-16=9
Comme Δ>0\Delta >0 alors la fonction l'équation admet deux racines réelles distinctes notées x1x{}_{1} et x2x{}_{2} telles que :
x1=bΔ2ax{}_{1} =\frac{-b-\sqrt{\Delta } }{2a} ainsi x1=592×1x{}_{1} =\frac{5-\sqrt{9} }{2\times 1} d'où x1=1x{}_{1} =1
x2=b+Δ2ax{}_{2} =\frac{-b+\sqrt{\Delta } }{2a} ainsi x2=5+92×1x{}_{2} =\frac{5+\sqrt{9} }{2\times 1} d'où x2=4x{}_{2} =4
Comme Δ>0\Delta >0 et que nous connaissons les racines x1x{}_{1} et x2x{}_{2} , le tableau du trinôme du second degré est dans cette situation.
En effet, tout va dépendre du signe de aa.
Si a=1>0a=1>0, la parabole est tournée vers le haut c'est-à-dire que ff est du signe de aa à l'extérieur des racines et du signe opposé à aa entre les racines.
Il en résulte donc que :

Ainsi les solutions de l'inéquation x25x+40x^{2} -5x+4\ge 0 sont : S=];1][4;+[S=\left]-\infty ;1\right]\cup \left[4;+\infty \right[.
Le domaine de définition est :
Df=];1][4;+[D_{f} =\left]-\infty ;1\right]\cup \left[4;+\infty \right[
.
Question 5

f(x)=24x+12f\left(x\right)=\frac{2}{\sqrt{-4x+12} }

Correction
Nous avons une racine carrée et de plus la racine carrée est au dénominateur. Il faut donc que : 4x+120-4x+12\ge0 et 4x+120-4x+12\ne0. Autrement dit, ff est définie si, et seulement si, 4x+12>0-4x+12>0
Ainsi : 4x+12>04x>12x<124x<3-4x+12>0\Leftrightarrow -4x>-12\Leftrightarrow x<\frac{-12}{-4}\Leftrightarrow x<3
L'ensemble de définition de la fonction ff est :
Df=];3[D_{f}=\left]-\infty;3\right[
.
Question 6

f(x)=x1+x+2f\left(x\right)=x-1+\sqrt{x+2}

Correction
La fonction xx1x\mapsto x-1 est une fonction affine. Elle est donc définie sur ];+[\left]-\infty;+\infty\right[.
La fonction xx+2x\mapsto \sqrt{x+2} est une fonction racine carrée.
La fonction ff est définie pour toutes les valeurs réelles qui rendent le radical positif ou nul.
Le radical correspond à l'expression qui est sous la racine carrée.
Dans notre cas, il faut que x+20x+2\ge 0.
Ainsi :
x+20x+2\ge 0 équivaut successivement à :
x2x\ge -2
Le domaine de définition est :
Df=[2;+[D_{f} =\left[-2;+\infty \right[
.